(57)【要約】【課題】抽出動作の結果を次の飲料抽出又は飲料生成にフィードバックすることなく飲料の抽出時間又は生成時間のばらつきをなくすことができるカップ式飲料自動販売機を提供する。【解決手段】原料Aが供給された抽出部20にポンプ14によって湯を供給することにより抽出部20から飲料を抽出し、所定量の飲料をカップBに供給するカップ式飲料自動販売機において、ポンプ14によって供給される湯の量を所定時間経過時に測定し、測定された湯の量に基づいて、飲料の抽出開始から抽出終了までの抽出時間が所定の基準時間となるように抽出部20から抽出される飲料の流量を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料が供給された抽出部にポンプによって湯又は水を供給することにより抽出部から飲料を抽出し、所定量の飲料をカップに供給するカップ式飲料自動販売機において、
ポンプによって供給される湯又は水の量を所定時間経過時に測定する測定部と、
測定部によって測定された湯又は水の量に基づいて、飲料の抽出開始から抽出終了までの抽出時間が所定の基準時間となるように抽出部から抽出される飲料の流量を制御する制御部とを備えた
ことを特徴とするカップ式飲料自動販売機。
【請求項２】
前記抽出部を、原料と湯又は水とが供給されるシリンダと、シリンダ内を圧縮するピストンとから構成し、
制御部がピストンに加わる力を制御するように構成した
ことを特徴とする請求項１に記載のカップ式飲料自動販売機。
【請求項３】
前記飲料をカップに供給するための流路を備え、
制御部が流路の断面積の大きさを制御するように構成した
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のカップ式飲料自動販売機。
【請求項４】
前記抽出時間経過時に測定部によって測定される湯又は水の量を所定範囲内の任意の量に設定可能とする設定部を備えた
ことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のカップ式飲料自動販売機。
【請求項５】
前記測定部を、単位流量ごとにパルス信号を発信するパルス発信型流量計と、前記所定時間経過時に計数したパルス信号数と単位流量とを乗算する算出部とから構成した
ことを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載のカップ式飲料自動販売機。
【請求項６】
原料が供給された抽出部にポンプによって抽出用の湯又は水を供給することにより抽出部から飲料を抽出し、飲料と希釈用の湯又は水とをカップに供給して所定量の飲料を生成するカップ式飲料自動販売機において、
ポンプによって供給される湯又は水の量を所定時間経過時に測定する測定部と、
測定部によって測定された抽出用の湯又は水の量に基づいて、飲料の抽出開始から希釈用の湯又は水の供給終了までの生成時間が所定の基準時間となるようにカップに供給する希釈用の湯又は水の流量を制御する制御部とを備えた
ことを特徴とするカップ式飲料自動販売機。
【請求項７】
前記ポンプによって供給される湯又は水の一部を希釈用の湯又は水としてカップに供給する流路と、
ポンプによる希釈用の湯又は水の流量を制御する流量制御弁とを備え、
制御部が流量制御弁の開度を制御するように構成した
ことを特徴とする請求項６に記載のカップ式飲料自動販売機。
【請求項８】
希釈用の湯又は水をカップに供給する希釈用ポンプを備え、
制御部が希釈用ポンプの流量を制御するように構成した
ことを特徴とする請求項６に記載のカップ式飲料自動販売機。
【請求項９】
前記希釈用の湯又は水の量を抽出用の湯又は水の量よりも多くするように構成した
ことを特徴とする請求項６乃至８の何れかに記載のカップ式飲料自動販売機。
【請求項１０】
前記測定部を、単位流量ごとにパルス信号を発信するパルス発信型流量計と、前記所定時間経過時に計数したパルス信号数と単位流量とを乗算する算出部とから構成した
ことを特徴とする請求項１乃至９の何れかに記載のカップ式飲料自動販売機。
【請求項１１】
原料が供給された抽出部にポンプによって抽出用の湯又は水を供給することにより抽出部から飲料を抽出し、飲料と希釈用の湯又は水とをカップに供給して所定量の飲料を生成するカップ式飲料自動販売機において、
ポンプによって供給される湯又は水の量を所定時間経過時に測定する測定部と、
測定部によって測定された抽出用の湯又は水の量に基づいて、飲料の抽出開始から希釈用の湯又は水の供給終了までの生成時間が所定の基準時間となるように抽出部から抽出される飲料の流量とカップに供給する希釈用の湯又は水の流量を制御する制御部とを備えた
ことを特徴とするカップ式飲料自動販売機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば挽き豆と湯が供給された抽出部からコーヒー飲料を抽出し、これをカップに供給するカップ式飲料自動販売機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のカップ式飲料自動販売機として、コーヒー豆を所定の粒度に粉砕した挽き豆を抽出機に供給し、ポンプで加圧された所定の高温の湯を湯タンクから配管を介して抽出機に供給することによりコーヒー飲料を生成するカップ式飲料自動販売機において、抽出機における抽出時間と抽出圧力の関係から抽出状態の適正、不適正を検出し、不適正の場合には挽き豆の使用量と粒度を補正することにより抽出時間と抽出圧力を適正範囲に設定するようにしたものが知られている（例えば特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００１−１６７３５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来のものでは、抽出動作終了後に抽出結果（抽出時間、抽出圧力、抽出状態（適正、不適正））を表示し、抽出抵抗（挽き豆の使用量と粒度）を補正して次の抽出動作にフィードバックするものであり、抽出動作の途中に抽出抵抗を補正して抽出状態を適正範囲にすることはできなかった。
【０００４】
そのため、抽出抵抗の適正範囲に補正するまでは、抽出機から所定量のコーヒー液を抽出する抽出時間にばらつきが生じ、コーヒー液と砂糖及びクリームを溶解した湯又は希釈湯とを混合することによって生成されるコーヒー飲料の生成時間は、自動販売機に表示される所定の生成時間と時間差が大きく、利用者の不信を招く原因となっていた。
【０００５】
本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、抽出動作の結果を次の飲料抽出又は飲料生成にフィードバックすることなく飲料の抽出時間又は生成時間のばらつきをなくすことができるカップ式飲料自動販売機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は前記目的を達成するために、原料が供給された抽出部にポンプによって湯又は水を供給することにより抽出部から飲料を抽出し、所定量の飲料をカップに供給するカップ式飲料自動販売機において、ポンプによって供給される湯又は水の量を所定時間経過時に測定する測定部と、測定部によって測定された湯又は水の量に基づいて、飲料の抽出開始から抽出終了までの抽出時間が所定の基準時間となるように抽出部から抽出される飲料の流量を制御する制御部とを備えたカップ式飲料自動販売機を提案する。
【０００７】
本発明によれば、飲料の抽出開始から所定時間経過時に測定した湯又は水の量に基づいて飲料の抽出開始から抽出終了までの抽出時間が所定の基準時間となるように制御されることから、抽出動作の結果を次の飲料抽出にフィードバックすることなく飲料の抽出時間のばらつきをなくすことが可能となるとともに、原料と湯又は水との接触時間のばらつきをなくすことが可能となる。
【０００８】
また、本発明は前記目的を達成するために、原料が供給された抽出部にポンプによって抽出用の湯又は水を供給することにより抽出部から飲料を抽出し、飲料と希釈用の湯又は水とをカップに供給して所定量の飲料を生成するカップ式飲料自動販売機において、ポンプによって供給される湯又は水の量を所定時間経過時に測定する測定部と、測定部によって測定された抽出用の湯又は水の量に基づいて、飲料の抽出開始から希釈用の湯又は水の供給終了までの生成時間が所定の基準時間となるようにカップに供給する希釈用の湯又は水の流量を制御する制御部とを備えたカップ式飲料自動販売機を提案する。
【０００９】
本発明によれば、飲料の抽出開始から所定時間経過時に測定した湯又は水の量に基づいて飲料の抽出開始から希釈用の湯又は水の供給終了までの生成時間が所定の基準時間となるように制御されることから、抽出動作の結果を次の飲料生成にフィードバックすることなく飲料の生成時間のばらつきをなくすことが可能となるとともに、飲料の抽出量がばらつくときでも生成量のばらつきをなくすことが可能となる。
【００１０】
また、本発明は前記目的を達成するために、原料が供給された抽出部にポンプによって抽出用の湯又は水を供給することにより抽出部から飲料を抽出し、飲料と希釈用の湯又は水とをカップに供給して所定量の飲料を生成するカップ式飲料自動販売機において、ポンプによって供給される湯又は水の量を所定時間経過時に測定する測定部と、測定部によって測定された抽出用の湯又は水の量に基づいて、飲料の抽出開始から希釈用の湯又は水の供給終了までの生成時間が所定の基準時間となるように抽出部から抽出される飲料の流量とカップに供給する希釈用の湯又は水の流量を制御する制御部とを備えたするカップ式飲料自動販売機を提案する。
【００１１】
本発明によれば、飲料の抽出開始から所定時間経過時に測定した湯又は水の量に基づいて飲料の抽出開始から希釈用の湯又は水の供給終了までの生成時間が所定の基準時間となるように制御されることから、抽出動作の結果を次の飲料生成にフィードバックすることなく飲料の生成時間のばらつきをなくすことが可能となるとともに、飲料の抽出量がばらつくときでも生成量のばらつきをなくすことが可能となる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、抽出動作の結果を次の飲料抽出又は飲料生成にフィードバックすることなく飲料の抽出時間又は生成時間のばらつきをなくすことができるので、抽出時間又は生成時間を表示する場合であっても利用者の不信を招くことがなく、サービス性の向上を図ることができる。
【００１３】
また、原料と湯又は水との接触時間のばらつきをなくすことができるので、飲料の味のばらつきをなくすことができ、品質の向上を図ることができる。
【００１４】
さらに、飲料の抽出量がばらつくときでも生成量のばらつきをなくすことができるので、更に品質の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１乃至図６は本発明の第１実施形態を示すもので、図１は本発明の第１実施形態におけるカップ式飲料自動販売機の概略構成図、図２はカップ式飲料自動販売機の制御系構成を示すブロック図、図３はカップ式飲料自動販売機の動作を示すフローチャート、図４は図３に示した抽出処理のフローチャート、図５は抽出用湯量の制御を説明する図、図６は抽出用湯量の制御を説明する図である。
【００１６】
まず、図１を参照してカップ式飲料自動販売機の構成を説明する。
【００１７】
カップ式飲料自動販売機はカップBに湯を供給する給湯部10と、原料Aと湯が供給され飲料を抽出してカップに供給する抽出部20とから構成される。
【００１８】
給湯部10は、抽出用及び希釈用の水を貯える貯水タンク11と、貯水タンク11の下流に設けられ、流路を開閉する給水用弁12と、ポンプ14の上流に設けられ、流量を測定する流量計13と、流入する水を圧力によって搬送するポンプ14と、ポンプ14の下流に設けられ、水を加熱して所定温度の湯とするボイラ15と、ボイラ15の下流に設けられ抽出部20に通ずる流路を開閉する抽出用弁16と、ボイラ15の下流に抽出用弁16と並列に設けられ、カップBに通ずる流路を開閉する希釈用弁17とを有している。
【００１９】
抽出部20は、上端及び下端を開口したシリンダ21と、シリンダ22に上方から挿入される上側ピストン22と、シリンダ22に下方から挿入される下側ピストン23と、下側ピストン23の下流に設けられカップBに通ずる流路の断面積の大きさを変更可能な抽出口24とを有している。
【００２０】
シリンダ21は上下方向に延びる円筒状に形成され、カップ式飲料自動販売機の上下方向所定位置に配置されている。
【００２１】
上側ピストン22及び下側ピストン23は、図示しないラックギヤが設けられ、後述するピストン駆動部によって上下方向に移動するようになっており、その内部は湯を流通させるため中空状に形成されている。また、上側ピストン22の上端から抽出用弁16によって開放された湯が流入し、下面端にはその湯を原料Aに吐出する多数の孔22aが設けられている。さらに、下側ポンプ23の上端面には原料Aから抽出した飲料を吸入する多数の孔23aが設けられ、その下端から飲料を流出するようになっている。
【００２２】
抽出口24は周知の可動オリフィスなどからなり、下側ピストン23から流出した飲料をカップBに供給するために設けられた流路24aの断面積の大きさを変更可能としている。
【００２３】
次に、図２を参照して図１に示したカップ式飲料自動販売機の制御系構成について説明する。
【００２４】
第１制御部30は給湯部10を含むカップ式飲料自動販売機の全体を主として制御するためのもので、第２制御部40は抽出部20を主として制御するためのものである。すなわち、第２制御部40は制御部をなす。第１制御部30と第２制御部40はそれぞれＣＰＵ及びＲＡＭ、ＲＯＭ等のメモリを備えたコンピュータからなり、制御において必要なデータの交換を相互に行うことができる。なお、第１制御部30と第２制御部40とは一台のコンピュータで構成してもよい。
【００２５】
第１制御部30には、弁駆動部31、ポンプ駆動部32、ボイラ駆動部33、検出部34、表示装置35、タイマ36が接続されている。
【００２６】
弁駆動部31は、給水用弁12、抽出用弁16、希釈用弁17の開閉をそれぞれ制御するためのものであり、第１制御部30からの制御信号に基づいて弁を開閉する。
【００２７】
ポンプ駆動部32は、ポンプ14の動作を制御するためのもので、第１制御部30からの制御信号に基づいて設定流量となるようにポンプを駆動する。
【００２８】
ボイラ駆動部33は、ボイラ15の動作を制御するためのもので、第１制御部30からの制御信号に基づいて設定温度となるようにボイラを駆動する。
【００２９】
検出部34は、原料Aの使用量や粒度、給湯温度、シリンダ21の内部圧力、流路24aの断面積等のカップ式飲料自動販売機内のデータを検出するためのもので、各種センサが検出した検出信号を第１制御部30に出力する。
【００３０】
表示装置35は、利用者が選択した飲料の抽出部20による飲料の抽出開始から希釈用の湯をカップBに供給し終わるまでの生成時間を知らせるためのもので、第１制御部30からの生成時間に関するデータに基づいて残り時間を表示する。
【００３１】
タイマ36は、抽出部20による飲料の抽出開始から終了までの抽出時間や希釈用弁17による湯の供給開始から供給終了までの希釈時間などの時間を測定するためのもので、第１制御部30からの制御信号に基づいて時間測定を開始し、測定開始からの経過時間に関するデータを第１制御部30に出力する。
【００３２】
第２制御部40には、流量計13、ピストン駆動部41、抽出口駆動部42、設定部43が接続されている。
【００３３】
流量計13は、ポンプ14による水の流量を測定するためのもので、本実施形態では単位流量ごとにパルス信号を発信するパルス発信型流量計を用い、第２制御部40からの制御信号に基づいて流量測定を開始し、パルス信号を第２制御部40に出力する。
【００３４】
ピストン駆動部41は、上側ピストン22及び下側ピストン23を移動するための移動機構44の動作、詳しくはラックギアに噛み合うピニオンギアをベルトで掛け回すためのモータの運転を制御するためのものである。
【００３５】
抽出口駆動部42は、抽出口24に設けられた流路24aの断面積の大きさを制御するためのもので、第２制御部40からの制御信号に基づいて設定断面積となるようにオリフィスを駆動する。
【００３６】
設定部43は、抽出部20に供給する抽出用湯量を所定範囲内の任意の量に設定するためのもので、湯量選択用の押しボタン等を備え、設定された湯量に関するデータを第２制御部40に出力する。
【００３７】
次に、本実施形態におけるカップ式飲料自動販売機の動作を図３乃至図６を参照して詳細に説明する。
【００３８】
図３に示すように、カップ式飲料自動販売機が起動すると、第１制御部30及び第２制御部40は初期設定を行う（S11）。
【００３９】
この初期設定では、第１制御部30は弁駆動部31を介して抽出用弁16及び希釈用弁17を閉じるとともに給水用弁12を開き、ボイラ駆動部32を介してボイラ15を駆動し、給水タンク11から流出してきた水を加熱して設定温度の湯にする。また、第２制御部40はピストン駆動部41及び移動機構44を介して上側ピストン22及び下側ピストン23を所定位置に移動させ、シリンダ21内部に原料Aを投入可能にする。
【００４０】
次に、第１制御部30は利用者によって硬貨又は紙幣が投入され且つ任意の飲料が選択されたか否かを判定し（S12）、硬貨又は紙幣が投入され且つ任意の飲料が選択されるまでS12の処理を繰り返す。
【００４１】
硬貨又は紙幣が投入され且つ任意の飲料が選択されると、第２制御部40は選択された飲料を生成するのに適した標準抽出時間T1、標準希釈時間T2、標準抽出用湯量Q1をメモリ又は図示しない記憶装置等から読み込む（S13）。
【００４２】
なお、S13の処理で第２制御部40は選択された飲料の標準抽出用湯量Q1を読み込むようにしたが、利用者が飲料を選択する際に、設定部43の押しボタン等によって設定した抽出用湯量を読み込むようにしてもよい。これにより、標準抽出用湯量Q1が所定範囲内の任意の湯量に設定される。
【００４３】
次に第１制御部30は飲料生成のための事前処理、例えばカップBの準備等を行い、選択された飲料における所定量、所定粒度の原料Aをシリンダ21内部に投入した後、第２制御部40はピストン駆動部41及び移動機構44を介して上側ピストン22及び下側ピストン23を移動させ、シリンダ21内部の原料Aに所定圧縮力を加えるとともに、抽出口駆動部42を介して流路24aの断面積の大きさを所定断面積にする（S14）。
【００４４】
第１制御部30は表示装置35に標準生成時間Ｔ（＝標準抽出時間T1＋標準希釈時間T2）を表示するとともに、タイマ36を用いて抽出時間の測定を開始しタイマ36から出力される抽出開始からの経過時間を減算することにより表示装置35に表示する標準生成時間Ｔをカウントダウンする（S15）。また、これと同時に抽出処理を行う（S30）。
【００４５】
図４に示すように、抽出処理が開始されると、第１制御部30はポンプ駆動部32を介してポンプ14を駆動し、給水タンク11から流出してきた水を設定流量で搬送するとともに、弁駆動部31を介して抽出用弁16を開き、飲料の抽出を開始する（S31）。これにより、原料Aの量及び粒度、給湯温度、シリンダ21内部の圧縮力、流路24aの断面積等の各要素の抽出抵抗に応じた流量で抽出用の湯が抽出部20に供給され、この抽出用の湯の流量に応じた量の飲料がカップBに供給される。
【００４６】
第２制御部40は、タイマ36から出力される経過時間を用いて抽出開始から標準抽出時間T1内の所定時間t1経過時に流量計13から出力されたパルス信号を計数して、パルス信号数と単位流量とを乗算し抽出開始から所定時間t1経過時に抽出部20に供給される抽出用湯量q1を算出する（S32）。また、この抽出用湯量に基づいて、標準抽出時間T1での予測湯量を算出する（S33）。なお、本実施形態では、所定時間t1の抽出用湯量q1から標準抽出時間T1の予測湯量を算出しているが、標準抽出用湯量Q1に達する予測時間を算出するようにしてもよい。
【００４７】
次に、第２制御部40は予測湯量が標準抽出用湯量Q1よりも多いか否かを判定し（S34）、予測湯量が標準抽出用湯量Q1よりも多くない場合、第２制御部40は予測湯量q2が標準抽出用湯量Q1と等しいか否かを判定する（S36）。
【００４８】
S34の判定の結果、予測湯量が標準抽出用湯量Q1よりも多い場合、第２制御部40は標準抽出時間T1に抽出部20に供給される抽出用湯量が標準抽出用湯量Q1となるように、ピストン駆動部41及び移動機構44を介してシリンダ21内部の圧縮力を増加し、抽出口駆動部42を介して流路24aの断面積の大きさを減少する（S36）。これにより、飲料の抽出開始から所定時間t1経過時に測定した抽出用湯量q1に基づいて飲料の抽出開始から抽出終了までの抽出時間が標準抽出時間T1となるように制御される。
【００４９】
すなわち、図５に示すように、抽出抵抗の各要素がばらつくことにより抽出用の湯の流量がばらつくので、所定時間t1での抽出用の湯の流量（単位時間あたりの湯量）が標準の流量よりも多いとき（図５（ａ））、シリンダ21内部の圧縮力を増加すると（図５（ｂ））、原料Aの粒子間隔が密になるため抽出用の湯の流れが遅くなるとともに、抽出される飲料の流れも遅くなる。また、流路24aの断面積の大きさを減少すると（図５（ｃ））、シリンダ21内部の圧力が増加するため同様に抽出用の湯の流れが遅くなるとともに、抽出される飲料の流れも遅くなる。従って、シリンダ21内部の圧縮力を増加し、流路24aの断面積の大きさを減少することにより、抽出部20から抽出される飲料の流量を少なくして、標準抽出時間T1に抽出部20に供給される抽出用湯量を標準抽出用湯量Q1とすることができる（図５（ｄ））。なお、シリンダ21内部の圧縮力の増加及び流路24aの断面積の大きさの減少は、何れか一方のみでもよい。
【００５０】
S35の判定の結果、予測湯量q2が標準抽出用湯量Q1よりも少ない場合、第２制御部40は標準抽出時間T1に抽出部20に供給される抽出用湯量が標準抽出用湯量Q1となるように、抽出湯量ピストン駆動部41及び移動機構44を介してシリンダ21内部の圧縮力を減少し、抽出口駆動部42を介して流路24aの断面積の大きさを増加する（S37）。これにより、飲料の抽出開始から所定時間t1経過時に測定した抽出用湯量q1に基づいて飲料の抽出開始から抽出終了までの抽出時間が標準抽出時間T1となるように制御される。
【００５１】
すなわち、図６に示すように、抽出抵抗の各要素がばらつくことにより抽出用の湯の流量がばらつくので、所定時間t1での抽出用の湯の流量が標準の流量よりも少ないとき（図６（ａ））、シリンダ21内部の圧縮力を減少すると（図６（ｂ））、原料Aの粒子間隔が疎になるため抽出用の湯の流れが速くなるとともに、抽出される飲料の流れも速くなる。また、流路24aの断面積の大きさを増加すると（図６（ｃ））、シリンダ21内部の圧力が減少するため同様に抽出用の湯の流れが速くなるとともに、抽出される飲料の流れも速くなる。従って、シリンダ21内部の圧縮力を減少し、流路24aの断面積の大きさを増加することにより、抽出部20から抽出される飲料の流量を多くして、標準抽出時間T1に抽出部20に供給される抽出用湯量を標準抽出用湯量Q1とすることができる（図６（ｄ））。なお、シリンダ21内部の圧縮力の減少及び流路24aの断面積の大きさの増加は、何れか一方のみでもよい。
【００５２】
S36又はS37の処理後、並びに、S34及びS35の判定の結果、予測湯量q2が標準抽出用湯量Q1と等しい場合、第１制御部30は、タイマ36から出力される抽出時間の経過時間が標準抽出時間T1になるまで待つ（S38）。
【００５３】
抽出時間の経過時間が標準抽出時間T1になったとき、第１制御部30は、弁駆動部31を介して抽出用弁16を閉じ、飲料の抽出を終了する（S39）。
【００５４】
抽出処理終了後、第１制御部30は、弁駆動部31を介して希釈用弁17を開くとともに、タイマ36を用いて希釈時間の測定を開始しタイマ36から出力される希釈開始からの経過時間を減算することにより表示装置35に表示する標準生成時間Tのカウントダウンを継続し、希釈用の湯の供給を開始する（S16）。
【００５５】
ここで、本実施形態では希釈用の湯の流量を変化させる要素はないため、ポンプ14の設定流量で希釈用の湯がカップBに供給され始める。これにより、標準希釈時間T2に所定量の希釈用の湯がカップBに供給される。
【００５６】
次に、第１制御部30は、タイマ36から出力される希釈時間の経過時間が標準希釈時間T2になるまで待つ（S17）。
【００５７】
希釈時間の経過時間が標準希釈時間T2になったとき、第１制御部30はポンプ駆動部32を介してポンプ14を停止するとともに、弁駆動部31を介して希釈用弁17を閉じる（S18）。また、これと同時に生成した所定量の飲料を利用者に提供する（S19）。このとき、表示装置35に表示する標準生成時間Tはゼロとなっている。このように、実際の生成時間を標準生成時間Ｔとすることが可能となる。
【００５８】
その後、第１制御部30及び第２制御部40は、再度S11〜S19の処理を繰り返す。
【００５９】
このように、本実施形態のカップ式飲料自動販売機によれば、飲料の抽出開始から所定時間t1経過時に測定した抽出用湯量q1に基づいて飲料の抽出開始から抽出終了までの抽出時間が標準抽出時間T1となるように制御されることから、抽出動作の結果を次の飲料抽出又は飲料生成にフィードバックすることなく飲料の抽出時間のばらつきをなくすことができるので、生成時間を表示する場合であっても利用者の不信を招くことがなく、サービス性の向上を図ることができる。
【００６０】
また、原料Aと湯との接触時間のばらつきをなくすことができるので、飲料の味のばらつきをなくすことができ、品質の向上を図ることができる。
【００６１】
また、設定部43によって抽出用湯量が所定範囲内の任意の量に設定されるので、同一飲料における販売ごとに抽出部から抽出される飲料の割合を設定することができ、利用者の好みに応じて飲料の濃度を選択することができる。
【００６２】
さらに、簡単な構造のパルス発信型流量計を用いて所定時間における湯量を容易に求めることができる。
【００６３】
なお、本実施形態では、抽出部20から抽出した飲料と希釈用の湯とをカップに供給して所定量の飲料を生成するカップ式飲料自動販売機を示したが、抽出部20から飲料を抽出し、所定量の飲料だけをカップに供給するカップ式飲料自動販売機であっても同様の効果を得ることができる。
【００６４】
図７乃至図１５は本発明の第２実施形態を示すもので、図７は第２実施形態におけるカップ式飲料自動販売機の概略構成図、図８はカップ式飲料自動販売機の制御系構成を示すブロック図、図９はカップ式飲料自動販売機の動作を示すフローチャート、図１０は図９に示した希釈処理のフローチャート、図１１は希釈用湯量の制御を説明する図、図１２はカップ式飲料自動販売機の変形例を示す概略構成図、図１３は図１２に示したカップ式飲料自動販売機の制御系構成を示すブロック図、図１４は希釈用湯量の制御を説明する図、図１５は希釈用湯量の制御を説明する図である。これらの図において、前述した第１実施形態と同一構成部分は同一符号をもって表しその説明を省略する。
【００６５】
本実施形態では、抽出される飲料の流量を制御する代わりに、希釈用の湯の流量を制御している。
【００６６】
すなわち、図７に示すように、カップ式飲料自動販売機は給湯部10と、抽出部20と、カップBに希釈用の湯を供給する希釈部50とから構成される。
【００６７】
希釈部50は、カップBに通ずる流路51の流量を制御する流量制御弁52を有し、流路51は希釈用弁17の下流に設けられている。
【００６８】
また、図８に示すように、第１制御部30Aは給湯部10及び抽出部20を含むカップ式飲料自動販売機の全体を主として制御するためのもので、第２制御部40Aは希釈部50を主として制御するためのものである。すなわち、第２制御部40は制御部をなす。第１制御部30Aと第２制御部40AはそれぞれＣＰＵ及びＲＡＭ、ＲＯＭ等のメモリを備えたコンピュータからなり、制御において必要なデータの交換を相互に行うことができる。なお、第１制御部30Aと第２制御部40Aとは一台のコンピュータで構成してもよい。
【００６９】
第１制御部30Aには、弁駆動部31、ポンプ駆動部32、ボイラ駆動部33、検出部34、表示装置35、タイマ36に加え、ピストン駆動部41が接続されている。
【００７０】
第２制御部40Aには、流量計13、制御弁駆動部45が接続されている。
【００７１】
制御弁駆動部45は、流量制御弁52の弁の開度を制御するためのもので、第２制御部40Aからの制御信号に基づいて所定開度となるように開閉を行う。
【００７２】
また、図９に示すように、カップ式飲料自動販売機が起動すると、第１制御部30Aは初期設定を行う（S11）。なお、初期設定の内容は第１実施形態と同様である。
【００７３】
次に、第１制御部30Aは利用者によって硬貨又は紙幣が投入され且つ任意の飲料が選択されたか否かを判定し（S12）、硬貨又は紙幣が投入され且つ任意の飲料が選択されるまでS12の処理を繰り返す。
【００７４】
硬貨又は紙幣が投入され且つ任意の飲料が選択されると、第１制御部30Aは選択された飲料を生成するのに適した標準抽出時間T1、標準希釈時間T2、標準湯量Q（＝標準抽出用湯量Q1＋標準希釈用湯量Q2）をメモリ又は図示しない記憶装置等から読み込む（S13A）。なお、第１実施形態のように設定部43によって標準注出用湯量Q1を読み込んだ場合には、それに応じて標準湯量Qを増減させる。
【００７５】
次に第１制御部30Aは飲料生成のための事前処理を行い、選択された飲料の所定量、所定粒度の原料Aをシリンダ21内部に投入した後、ピストン駆動部41及び移動機構44を介して上側ピストン22及び下側ピストン23を移動させ、シリンダ21内部の原料Aに所定圧縮力を加える（S14A）。
【００７６】
第１制御部30Aは表示装置35に標準生成時間Ｔ（＝標準抽出時間T1＋標準希釈時間T2）を表示するとともに、タイマ36を用いて抽出時間の測定を開始しタイマ36から出力される抽出開始からの経過時間を減算することにより表示装置35に表示する標準生成時間Ｔをカウントダウンする（S15）。
【００７７】
次に第１制御部30Aはポンプ駆動部32を介してポンプ14を駆動し、給水タンク11から流出してきた水を設定流量で搬送するとともに、弁駆動部31を介して抽出用弁16を開き、飲料の抽出を開始する（S16A）。これにより、原料Aの量及び粒度、給湯温度、シリンダ21内部の圧縮力、流路24aの断面積等の各要素の抽出抵抗に応じた流量で抽出用の湯が抽出部20に供給され、この抽出用湯量の流量に応じた量の飲料がカップBに供給される。
【００７８】
次に、第１制御部30Aは、タイマ36から出力される抽出時間の経過時間が標準抽出時間T1になるまで待つ（S17A）。
【００７９】
抽出時間の経過時間が標準抽出時間T1になったとき、第１制御部30Aは、弁駆動部31を介して抽出用弁16を閉じ、飲料の抽出を終了する（S18A）。また、これと同時に希釈処理を行う（S50）。
【００８０】
図１０に示すように、希釈処理が開始されると、第２制御部40Aは、タイマ36から出力される経過時間を用いて標準抽出時間T1に流量計13から出力されたパルス信号を計数して、パルス信号数と単位流量とを乗算し標準抽出時間T1に抽出部20に供給された抽出用湯量を算出する（S51）。
【００８１】
また、第２制御部40Aはこの抽出用湯量に基づいて、標準生成時間TにカップBに供給される希釈用湯量が標準湯量Qから抽出用湯量を減じた湯量となるように、制御弁駆動部45を介して流量制御弁52の開度を設定する（S52）。これにより、飲料の抽出開始から標準抽出時間T1経過時に測定した抽出用湯量に基づいて、飲料の抽出開始から希釈用の湯の供給終了までの生成時間が標準生成時間Tとなるように制御される。
【００８２】
すなわち、図１１に示すように、抽出抵抗の各要素がばらつくことにより標準抽出時間T1の抽出用湯量がばらつくので、標準抽出時間T1の抽出用湯量q2が標準抽出用湯量Q1よりも多いとき（図１１（ａ）の直線H）、流量制御弁52の開度を小さく設定すると（図１１（ｂ）の直線H）、希釈用の湯の流れが遅くなる。従って、カップBに供給される希釈用の湯の流量を少なくして、標準希釈時間T2にカップBに供給される希釈用湯量を所定量（＝標準湯量Q−抽出用湯量q2）とすることができる（図１１（ｃ）の直線Ｈ）。同様に、標準抽出時間T1の抽出用湯量q3が標準抽出用湯量Q1よりも少ないとき（図１１（ａ）の直線L）、流量制御弁52の開度を大きく設定すると（図１１（ｂ）の直線L）、希釈用の湯の流れが速くなる。従って、カップBに供給されるされる希釈用の湯の流量を多くして、標準希釈時間T2にカップBに供給される希釈用湯量を所定量（＝標準湯量Q−抽出用湯量q3）とすることができる（図１１（ｃ）の直線L）。これにより、流量制御弁52の開度に応じた流量で希釈用の湯がカップBに供給され、飲料の抽出量がばらつくときでも生成量のばらつきをなくすことが可能となる。
【００８３】
また、これと同時に、第１制御部30Aは、弁駆動部31を介して希釈用弁17を開くとともに、タイマ36を用いて希釈時間の測定を開始しタイマ36から出力される希釈開始からの経過時間を減算することにより表示装置35に表示する標準生成時間Tのカウントダウンを継続し、希釈用の湯の供給を開始する（S53）。
【００８４】
次に、第１制御部30Aは、タイマ36から出力される希釈時間の経過時間が標準希釈時間T2になるまで待つ（S54）。
【００８５】
希釈時間の経過時間が標準希釈時間T2になったとき、第１制御部30Aはポンプ駆動部32を介してポンプ14を停止するとともに、弁駆動部31を介して希釈用弁17を閉じる（S55）。
【００８６】
また、希釈処理終了と同時に生成した所定量の飲料を利用者に提供する（S19）。このとき、表示装置35に表示する標準生成時間Tはゼロとなっている。このように、実際の生成時間を標準生成時間Ｔとすることが可能となる。
【００８７】
その後、第１制御部30A及び第２制御部40Aは、再度S11〜S19の処理を繰り返す。
【００８８】
なお、標準抽出時間T1、標準希釈時間T2、標準湯量Qは、希釈用湯量が抽出用湯量よりも多くなるように設定されていることが好ましい。この場合、希釈用湯量が飲料の抽出量よりも多くなるので、飲料全体における希釈用湯量の割合が多くなり、飲料の抽出量のばらつきが多い場合であっても生成量のばらつきをなくすことが可能となる。
【００８９】
このように、本実施形態のカップ式飲料自動販売機によれば、飲料の抽出開始から標準抽出時間T1経過時に測定した抽出用湯量q2,q3に基づいて飲料の抽出開始から希釈用の湯の供給終了までの生成時間が標準生成時間Tとなるように制御されることから、抽出動作の結果を次の飲料生成にフィードバックすることなく飲料の生成時間のばらつきをなくすことができるので、生成時間を表示する場合であっても利用者の不信を招くことがなく、サービス性の向上を図ることができる。
【００９０】
また、飲料の抽出量がばらつくときでも生成量のばらつきをなくすことができるので、品質の向上を図ることができる。
【００９１】
なお、本実施形態では、希釈用の湯の流量を制御して標準希釈時間T2にカップBに供給される希釈用湯量を所定量としているが、これに限定されず、所定時間にカップBに供給される希釈用湯量を標準希釈用湯量Q2とするようにしてもよい。
【００９２】
すなわち、図１２に示すように、標準抽出湯量Q1に達する抽出時間t2が標準抽出時間T1よりも早いとき（図１２（ａ）の直線H）、流量制御弁52の開度を小さく設定すると（図１２（ｂ）の直線H）、希釈用の湯の流れが遅くなるので、カップBに供給される希釈用の湯の流量を少なくして、所定時間（＝標準生成時間T−抽出時間t2）にカップBに供給される希釈用湯量を標準希釈用湯量Q2とすることができる（図１２（ｃ）の直線Ｈ）。同様に、標準抽出湯量Q1に達する抽出時間t3が標準抽出時間T1よりも遅いとき（図１２（ａ）の直線L）、流量制御弁52の開度を大きく設定すると（図１２（ｂ）の直線L）、希釈用の湯の流れが速くなるので、カップBに供給されるされる希釈用の湯の流量を多くして、所定時間（＝標準生成時間T−抽出時間t3）にカップBに供給される希釈用湯量を標準希釈用湯量Q2とすることができる（図１２（ｃ）の直線L）。このように、流量制御弁52の開度に応じた流量で希釈用の湯がカップBに供給され、飲料の抽出時間t2,t3がばらつくときでも生成量のばらつきをなくすことができるので、本実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００９３】
また、本実施形態では、抽出される飲料の流量を制御する代わりに希釈用の湯の流量を制御しているが、飲料の流量と希釈用の湯の流量を制御してもよい。
【００９４】
すなわち、図１３に示すように、希釈部50は、希釈用の湯を貯える貯湯タンク53と、貯湯タンク53の下流に設けられ流路を開閉する給湯用弁54と、流入する希釈用の湯を圧力によって搬送し、カップBに通ずる流路51の流量を制御するポンプ55を有している。
【００９５】
また、図１４に示すように、第１制御部30Bは給湯部10を含むカップ式飲料自動販売機の全体を主として制御するためのもので、第２制御部40Bは抽出部20及び希釈部50を主として制御するためのものである。すなわち、第２制御部40Bは制御部をなす。第１制御部30Bと第２制御部40BはそれぞれＣＰＵ及びＲＡＭ、ＲＯＭ等のメモリを備えたコンピュータからなり、制御において必要なデータの交換を相互に行うことができる。なお、第１制御部30Bと第２制御部40Bとは一台のコンピュータで構成してもよい。
【００９６】
第１制御部30Bには、弁駆動部31、ポンプ駆動部32、ボイラ駆動部33、検出部34、表示装置35、タイマ36が接続されている。
【００９７】
第２制御部40Bには、弁駆動部46、流量計13、ピストン駆動部41、ポンプ駆動部47が接続されている。
【００９８】
弁駆動部46は、給湯用弁54の開閉を制御するためのものであり、第２制御部40Bからの制御信号に基づいて弁の開閉を行う。
【００９９】
ポンプ駆動部47は、ポンプ55の動作を制御するためのもので、第２制御部40Bからの制御信号に基づいて設定流量となるようにポンプを駆動する。
【０１００】
この場合、図１５に示すように、抽出される飲料の流量を制御しても標準抽出時間T1の抽出用湯量q2が標準抽出用湯量Q1より多いとき（図１５（ａ）の直線H）、ポンプ54の圧力を小さく設定すると（図１５（ｂ）の直線H）、希釈用の湯の流れが遅くなるので、カップBに供給される希釈用の湯の流量を少なくして、標準希釈時間T2にカップBに供給される希釈用湯量を所定量（＝標準湯量Q−抽出用湯量q2）とすることができる（図１５（ｃ）の直線Ｈ）。同様に、抽出される飲料の流量を制御しても標準抽出時間T1の抽出用湯量q3が標準抽出用湯量Q1より少ないとき（図１５（ａ）の直線L）、ポンプ54の圧力を大きく設定すると（図１５（ｂ）の直線L）、希釈用の湯の流れが速くなるので、カップBに供給されるされる希釈用の湯の流量を多くして、標準希釈時間T2にカップBに供給される希釈用湯量を所定量（＝標準湯量Q−抽出用湯量q3）とすることができる（図１５（ｃ）の直線L）。このように、飲料の抽出量のばらつきが多く、抽出される飲料の流量を制御しても標準抽出時間T1に抽出部20に供給される湯量を標準抽出用湯量Q1にすることができない場合であっても、本実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１０１】
なお、本発明の構成は、前記各実施形態の構成を組み合わせたり或いは一部の構成部分を入れ替えたりしてもよい。
【０１０２】
また、本発明の構成は、前記各実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加えてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】本発明の第１実施形態におけるカップ式飲料自動販売機の概略構成図
【図２】カップ式飲料自動販売機の制御系構成を示すブロック図
【図３】カップ式飲料自動販売機の動作を示すフローチャート
【図４】図３に示した抽出処理のフローチャート
【図５】抽出用湯量の制御を説明する図
【図６】抽出用湯量の制御を説明する図
【図７】第２実施形態におけるカップ式飲料自動販売機の概略構成図
【図８】カップ式飲料自動販売機の制御系構成を示すブロック図
【図９】カップ式飲料自動販売機の動作を示すフローチャート
【図１０】図９に示した希釈処理のフローチャート
【図１１】希釈用湯量の制御を説明する図
【図１２】希釈用湯量の制御の変形例を説明する図
【図１３】カップ式飲料自動販売機の変形例を示す概略構成図
【図１４】図１２に示したカップ式飲料自動販売機の制御系構成を示すブロック図
【図１５】希釈用湯量の制御を説明する図
【符号の説明】
【０１０４】
13…流量計、14…ポンプ、20…希釈部、21…シリンダ、22…上側ピストン、23…下側ピストン、24…抽出口、24a…流路、30,30A,30B…第１制御部、40,40A,40B…第２制御部、41…ピストン駆動部、42…抽出口駆動部、43…設定部、44…移動機構、45…制御弁駆動部、46…弁駆動部、47…ポンプ駆動部、50…希釈部、51…流路、52…流量制御弁、54…給湯用弁、55…ポンプ、A…原料、B…コップ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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